بررسي برخي ويژگي‌هاي افزاينده رشدي جدايه‌هاي باكتريايي به‌دست آمده از كودهاي جانوري و شناسايي جدايه‌هاي برگزيده

Study of some growth promotion properties of bacterial isolates from animal manures and identification of selected isolates

سابقه و هدف: رشد گياهان در خاك‌هاي كشاورزي وابسته به فاكتورهاي زيستي بسياري مي‌‌باشد. باكتريهاي افزاينده رشد گياه از راه‌هاي مستق?م و غ?رمستق?م م?توانند مايه افزا?ش رشد و عملكرد در گ?اهان زراع? شود. كاهش پيامد‌هاي ناخواسته بهره‌گيري بيش از اندازه نهاده‌هاي كودي و رسيدن به سطح پايدار و مطلوب توليد از اهداف كشاورزي پايدار است. بهره‌گيري از ريزجانداران به‌دليل بهبود حاصلخيزي خاك و جذب عناصر غذايي، منجر به افزايش رشد و عملكرد گياهان و بهبود سلامت خاك مي‌شود. هدف از اين پژوهش جداسازي و خالص‌سازي باكتري‌ها از كودهاي جانوري، ارزيابي ويژگي‌هاي افزاينده رشدي گياه آن ها و شناسايي جدايه‌هاي برگزيده بود. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش براي شناسايي ويژگي‌هاي افزاينده رشد باكتري‌ها، از ده نمونه كود جانوري سرزمين‌هاي گوناگون، 27 جدايه در محيط NBRIP جامد بر پايه پيدايش هاله، تندي رشد و ويژگي‌هاي مورفولوژيك، خالص‌سازي شدند و سپس از ديدگاه ويژگي‌هاي PGP شامل توان ساخت اكسين، سيدروفور، HCN، حل كردن فسفات‌هاي نامحلول و تراوش آنزيم‌هاي پروتياز، سلولاز، آلفا آميلاز و فيتاز ارزيابي شد و در پايان جدايه‌هاي برگزيده بر پايه 16S rRNA شناسايي شدند. يافته‌ها: از ميان جدايه‌هاي بررسي شده جدايه شماره 7 با آزادسازي 3/13 و 373 ميلي‌گرم در ليتر فسفر از فسفات آلومينيوم و تري‌كلسيم‌فسفات بيش‌ترين توان انحلال فسفات‌هاي نامحلول را نشان دادند. همبستگي منفي معني‌داري (01/0, P?86/0- =r) ميان توان انحلال تري‌كلسيم فسفات و pH وجود داشت. همچنين جدايه 21 بيش‌ترين ميزان اكسين را به اندازه 8/52 ميلي‌گرم در ليتر فراوري نمود. تنها جدايه‌هاي 53 و 30 توان ساخت HCN را دارا بودند. از مجموع 27 جدايه باكتريايي بررسي شده تنها سه جدايه توان تراوش هر سه آنزيم پروتياز، آلفا آميلاز و كربوكسي متيل سلولاز را فرآوري نموده و جدايه 49 بيش‌ترين هاله را در اندازه‌گيري هر سه آنزيم نشان داد. سنجش فعاليت فيتاز برون ياخته‌اي نشان داد كه تنها 6 جدايه توان ساخت اين آنزيم هستند. آناليز توالي‌هاي 16S rRNA جدايه‌هاي برگزيده نشان داد كه جدايه‌هاي ياد شده همانندي بسياري به باكتري‌هاي جنس‌هاي Enterobacter، Sphingobium و Serratia داشتند. تنها يكي از سه جدايه برگزيده هاله اندكي در محيط CAS-agar پديد آورد و دو جدايه ديگر بدون توان ساخت سيدروفور بودند. نتيجه‌گيري: ويژگي‌هاي افزاينده رشدي گياه در جدايه‌هاي باكتريايي بررسي شده در اين پژوهش نشان داد كه برخي از جدايه‌ها توانايي بهره‌گيري بالقوه به‌عنوان باكتري افزاينده رشد گياه را دارا مي‌باشند. آن دسته از جدايه‌هاي توانمند در ساخت آنزيم‌هاي پروتياز، آميلاز و سلولاز نه تنها داراي توانايي بهره‌گيري در بخش كشاورزي هستند بلكه وابسته به اهميت اين دسته از آنزيم‌ها به‌ويژه پروتياز و آميلاز در صنعت مي‌توانند از اين نظر نيز مورد بررسي قرار گيرند.

Background and Objectives: Plants growth in agricultural soils are affected by several biological factors. Plant growth promoting bacteria can improve growth and yield of agronomic plants through direct and indirect mechanisms. Minimizing consequences of using high amount of fertilizers and obtaining sustained level are the aims of sustainable agriculture. Using microorganisms due to improving soil fertility and nutrients uptake, lead to increase growth and yield of plants and ameliorate soil health. The aim of this research was to isolate and purify bacterial isolates from animal manures, to evaluate their plant growth promotion characteristics and identify the selected isolates. Material and Methods: In order to characterize growth promotion properties of bacteria in this study, 10 samples of animal manures from different regions were collected. 27 isolates based on halo production, growth rate and morphological characteristics in NBRIP medium were purified and then their typical PGP including auxin, Siderophore, HCN production, insoluble phosphates solubilization and secretion of protease, Cellulase, ?-amylase and phytase were evaluated and finally selected isolates based on 16SrRNA were identified. Results: Among all of the isolates, maximum phosphorous from tri-calcium phosphate (373 mg/l) and aluminum phosphate (13.3 mg/l) was released by isolates NO. 7. Significant negative correlation (r= -0.86, P?0.01) between maximum solubilization of tri-calcium phosphate and pH was observed. Isolate NO. 21 produced greatest amount of auxin (52.8 mg/l). Only isolates NO. 30 and 53 were positive in HCN production. Among 27 isolates only three of them had the ability to secret protease, cellulase and ?-amylase. The utmost halo was measured by isolate NO. 49 in production of these three enzymes. Evaluation of extracellular phytase production showed that only 6 isolates were capable to produce the enzyme. The analysis of the 16S rRNA of the selected isolates showed highly similarity to bacteria belonging to the genera Enterobacter, Sphingobium, Serratia. Only one of the three selected isolates produced weak halo in CAS-agar medium and another two isolates didnʹt show the siderophore prodction capability. Conclusion: Plant growth promotion characteristics of bacterial isolates, in this research, showed that some of the isolates had the potential to be used as PGPB. Those isolates capable of producing protease, amylase and cellulase enzymes not only have usability in agriculture but also because of the importance of this group of enzymes, especially protease and amylase in industry, can also be considered.